Krebsmedikamente nachhaltig in Hefe hergestellt
Zwei weit verbreitete Krebsmedikamente sind schwer herzustellen und hängen von einer seltenen Pflanzenart ab. Forschenden ist es nun gelungen, sie in Hefe zu produzieren. Das könnte die Versorgung mit diesen unverzichtbaren Wirkstoffen grundlegend verbessern.
Etoposide und Teniposide werden seit Jahrzehnten in der Chemotherapie eingesetzt, unter anderem bei Lungenkrebs und Leukämie. Sie werden aus der Fußblatt-Pflanze (Podophyllum) gewonnen, die langsam wächst und die Produktion dadurch träge, teuer und anfällig für Engpässe macht. Auch der Anbau der Pflanze ist ressourcenintensiv.
In einer in Science veröffentlichten Studie beschreiben die Forschenden, wie sie den vollständigen Biosyntheseweg für diese Verbindungen in Hefezellen nachgebaut haben. Hefe ist eine etablierte Plattform für die Herstellung komplexer Moleküle: Die Produktion des Malariamittels Artemisinin in Hefe ist ein bekanntes früheres Beispiel. Im vorliegenden Fall waren mehrere enzymatische Schritte notwendig, und einige Enzym-Gene mussten angepasst werden, damit sie in Hefezellen korrekt funktionieren.
Vom Machbarkeitsnachweis zur skalierbaren Produktion
Die Hefe produziert derzeit noch kleine Mengen der Wirkstoffe. Die Forschungsarbeit belegt das Prinzip, doch die Skalierung auf industrielle Volumina ist die nächste Herausforderung. Dieser Prozess kann Jahre dauern und erfordert eine weitere Optimierung der Hefestämme sowie des Fermentationsverfahrens.
Der Schritt ist dennoch bedeutsam. Etoposide steht auf der Liste der unentbehrlichen Arzneimittel der Weltgesundheitsorganisation, ist aber in einigen einkommensschwachen Ländern aufgrund begrenzter und kostspieliger Lieferketten schwer zu beschaffen. Ein biotechnologisches Herstellungsverfahren könnte diese Pflanzenabhängigkeit überwinden und die Kosten potenziell senken.
Weiterreichende Bedeutung für die Medikamentenentwicklung
Für das Longevity-Forschungsfeld ist diese Arbeit indirekt relevant. Krebs-assoziiertes Altern, bei dem die Krebsbehandlung selbst Alterungsprozesse beschleunigt, ist ein aktives Forschungsgebiet. Ein besserer und breiterer Zugang zur Chemotherapie kann zudem die Behandlung altersbedingter Krebserkrankungen verbessern. Darüber hinaus zeigt die Arbeit, wie biotechnologische Synthese die Herstellung komplexer Medikamente demokratisieren kann.
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